中国农科院棉花所:将创新大旗高高擎起

这种精神,顶天立地,感天动地。它凝聚的,是敬业乐业的人气;升腾的,是攻坚克难的底气;提振的,是报国为农的志气。

将创新大旗高高擎起

——中国农科院棉花研究所“艰苦奋斗创业、创新驱动发展”纪实

在河南省安阳市白璧镇张家庄村附近,大片农田包围之中,几排兴建于上世纪五十年代的房子已经破落不堪,这里就是中国农科院棉花研究所(简称中棉所)的旧址。如今,驱车从这里出发去中棉所的新家所在地——安阳市高新区,20多公里的路程只需不足半个小时。然而,从1958年开始,以此地为起点,中棉所几代科研人员在农业科研创新的道路上,已经奋斗跋涉了56年。

这是艰苦创业的56年!当年他们毫不犹豫地离开首都北京,来到处于晋冀鲁豫四省交界的贫困土地上,只为这里有大片可以承载他们报国梦想的棉田。他们在这里烧砖盖房,打井取水,从此扎下根来,直到现在……

这是锐意创新的56年!从协作推广药剂拌种,实现建国初期棉花亩产历史性的翻番,到成功培育早熟短季棉,创立长江、黄河流域麦棉两熟耕作模式;从精心繁育抗病优质棉品种,挽救濒临绝境的新疆南疆棉区,到奋力攻克转基因抗虫杂交棉育种难关,夺回被国外棉种独霸的市场……

这更是成果丰硕的56年!建所56年来,他们累计培育“中棉所”系列品种90多个,获得省部级以上成果奖励66项,其中国家级奖励22项,包括一等奖4项、二等奖11项。另据统计,仅在1990~2010年,“中棉所”系列品种就累计推广3.57亿亩,占同期全国棉花种植总面积的26%,最高时达50%。在粮棉油主要农作物中,同一单位品种在全国范围如此长期、大面积推广种植,堪称绝无仅有。

56年的奋进,56年的荣光,记录的是中棉所一次又一次将中国棉花生产从悬崖边沿拉起,再推上一个又一个跨越的平台,时刻为国分忧、为农解忧的忠贞赤诚。56年的砥砺,56年的变迁,不论周围的环境怎样变幻,中棉所人始终坚信有一样东西何时何地都不会改变,那就是他们一心只为中国棉的创新精神。

创业篇:上个世纪五十年代,他们告别北京,在这个穷乡僻壤播下第一粒棉种,从此,中棉所的科研之花便盛开在中国的大地上

走进中棉所产业楼的大厅,两边摆放的老照片格外醒目:上面,生动映现着中棉所人56年艰苦创业所走过的每一段岁月和光辉历程。

中棉所是1957年8月农业部正式发文同意设立的。之后不久,位于棉花主产区的安阳,就迎来了一批从北京城里来的人。带队的,是时任农业部副部长杨显东。这个1934年到美国康奈尔大学留学,先后获得硕士和博士学位的我国著名棉花专家、农学家,是新中国最早任命的农业部副部长。在这个岗位上,他四十年如一日,为我国科学技术事业发展,为提高棉花质量,增加棉花产量,解决我国棉花紧缺的局面作出了重大贡献。

为了响应党和政府“科研要深入生产、深入群众”、“专业所要深入产区”的号召,那一年,杨显东带领选址考察组经过在全国多地考察,又经过缜密的科学论证,形成选址考察报告上报农业部,经农业部召开会议讨论,最终决定将所址确定在晋冀鲁豫四省交界处、位于棉花主产区、适宜种植农作物新品种的安阳市白璧镇。转过年头,中棉所就离开北京,整体进驻到了这个四周遍布棉田、去趟镇上都不容易的地方,直到34年后的1992年,才开始向现在的高新区所址搬移。此时,当年风华正茂的第一批中棉所人,已是两鬓飞霜。

“到农村去!到产区去!到棉花生产最需要的地方去!”

第一幅照片是杨显东来这里选址时的留影,站在最左边的那个当年帅气的小伙子叫蒋国柱。虽然如今已是80多岁的高龄,但回忆起当年的情形,蒋国柱老人仍然抑制不住内心的激动:“1957年我从北京农业大学毕业后,就成了第一批棉花所的人。当时中央提出科研要结合生产,研究棉花待在北京怎么能行?必须到农村去,到产区去,到棉花生产最需要的地方去。”

蒋国柱老人介绍说,当时经过考察,形成了三个方案,第一个是在郑州,第二个是在石家庄,第三个便是安阳。经过反复考察比对,最后认为安阳最合适,因为安阳当时是棉花主产区,有着50万亩的棉花,而且这个地方的气候和土壤都适宜棉花种植,更适合搞棉花科研。

说起当时的艰苦,蒋国柱老人感慨万千:“刚开始真的是平地起家,住在抗战时期留下的小院子里,两个大仓库一样的房子,男的住一块,女的住一块。后来才盖起了宿舍,由于经费紧张,宿舍的墙都是空心墙。”

交通更是不便。中棉所离安阳市区有20多公里,当时不通车,步行要走3个多小时。所里的职工户口都在市区,每月发的粮票布票副食票也没时间去买。蒋国柱老人回忆说:“有一年过春节,为了能买一块豆腐,我到安阳去,在小西门排了3个小时的队啊。”

然而,就是在这样艰苦的条件下,第一代中棉所的科研人员在这里开辟了第一块试验田,种下了第一粒棉种,直到科研之花到处盛开的今天。

“我们这些人就是一粒种子,国家把我们放在哪儿都能生根发芽。”

“当时真是没有一点儿私心杂念,最听党的话,党叫干啥就干啥。”说这话的邢以华老人是蒋国柱的老伴,当年一个土生土长的北京女孩,大学一毕业,听说研究所要搬迁到安阳,二话不说,就来到这个穷乡僻壤。

“要是搁现在,北京女孩子谁愿意来呢?”她告诉记者说,没想到当时的条件会这么艰苦,我们自己养鸡,自己种菜,自己打井,自己打煤球,就是没法洗澡,很难受。有一次回北京出差,住到姐姐家,姐姐一看,怎么身上这么脏啊,赶紧去洗澡!生活上的困难都能克服,可孩子小,自己科研工作忙,没法带啊,就送给婆婆带。“有一次去看孩子,孩子见了不认识我,直往床下躲,后来稍微熟悉点了,张口叫了我一声‘阿姨’,叫得我眼泪哗哗往下掉……”

研究所虽然设在白璧镇,可离镇中心还有7里多路,离市区就更远了,而且是那种土路,晴天一身土,雨天一身泥。副所长侯志勇回忆说,有一次骑着自行车去安阳市开会,回来的时候下雨了,满是泥泞的路自行车也骑不动了,只好扛着自行车走了好几个小时才回来。

现任成果转化处处长张西岭,1987年大学毕业后在中棉所旧址工作生活了9年。那个时候他们经常早出晚归下农田,收集棉花生长数据,为棉花亲本配杂交。有一年夏天,张西岭的姐姐从农村老家来所里,当看到弟弟顶着个破草帽、裤脚沾满泥水从田里赶回所里,为她推开破旧的篱笆院门时,姐姐伤心地哭了起来。她说怎么也想不到,进了国家级研究所的弟弟不仅没有她想象的风光,还寒酸成这个样子,住的都不如老家农村。

科技处副处长庞念场这样回忆自己2000年时到所里报到的情形:下了火车再坐上汽车,以为一会儿就到了。咦?怎么越走越觉得不对劲啊?原以为农科院的棉花所不在城里也该在城郊,怎么越走离城市越远、反倒沿着乡村小道开呢?等到了地方,才算明白过来,棉花所原来还真的就在棉花地里。

邢以华老人说:“我们这些人就是一粒种子,国家把我们放在哪儿都能生根发芽。”

“搞农业科研,两脚不下田,数据就不会飞到你的办公桌上。”

“艰难困苦,玉汝于成。”正是在这样艰苦的条件下,第一代中棉所人心无旁骛,默默坚守在自己的科研岗位上,潜心研究棉花生长特性,精心培育棉花新品种,奠定了中棉所在全国棉花科研领域的中心地位,为棉花生产发挥重大作用的四个国家一等奖和众多二等奖,也多是在这段“白璧时期”完成的。而此后的一代代中棉所人,秉承艰苦创业的精神,不断开拓创新,终于成就了中棉所的今天。一位老棉花科研人员感慨说,搞农业研究,尤其是从事农作物生产应用研究,不下农田不趟泥水肯定拿不到真实准确的数据,更别说搞科研出成果。因为你的研究对象就是长在农田里的棉花,两脚不下田,数据就不会飞到你办公桌上。

看看中棉所闻名全国的几个“第一品种”吧:

“中棉所10”——我国第一个早熟棉花新品种:20世纪80年代初育成,推动了黄淮棉区麦棉套种种植模式的发展进程,改变了黄淮棉区的棉花种植制度,为实现粮棉双增产作出巨大贡献。这在我国棉花育种史和种植史上都是一次创新。

“中棉所12”——我国第一个高产、优质、抗病兼得的棉花新品种:20世纪七八十年代,我国棉花枯黄萎病混发面积已占病田总面积的60%以上,单抗一种病害的品种已不适应生产的需要。中棉所经十多年的努力,终于选育出兼具上述目标的棉花新品种,1990年荣获国家技术发明一等奖。截至1994年,全国已累计种植1.1亿亩,覆盖我国黄河流域、长江流域和新疆内陆部分棉区。是我国自育棉花品种中,推广面积最大、种植时间最长、适应性最广、经济效益和社会效益最突出的品种。

“中棉所28”——我国第一个杂交棉种:1972年,棉花杂种利用被列为农林科技重大项目之一。中棉所同期开展研究,至20世纪80年代中期选育出中棉所28。1991、1992年在山东惠民县示范种植F1、F2代杂交棉,得到广大棉农认可,敲开了人工制种杂交棉在我国生产上利用的大门。

“中棉所29”——我国第一个国审转Bt基因抗虫杂交棉新品种:这是一个丰产、广适、多抗的棉花杂交种,是中棉所以P1和RP4两个品系为亲本组配育成,改变了国内棉花品种优良性状单一、适应性不广的状况,填补了当时我国棉花杂种一代利用的空白,加快了我国棉花杂种一代研究和利用进程。

“中棉所41”——我国第一个双价转基因抗虫棉新品种:其使用的双价抗虫基因具有自主知识产权,由中国农科院生物技术研究所提供,受体为中棉所自育的常规棉品种中棉所23。该品种的育成是我国转基因抗虫棉育种的重大突破。

创新篇:一代又一代的科技人员,秉承“艰苦奋斗、甘于奉献、勤于实践、勇于创新”的精神,紧密围绕国家重大战略需求,以培育棉花新品种为主线,将创新驱动发展战略贯穿于中棉所的成长和发展历程中去

在中棉所采访的几天里,从院士到所领导,从已退休的老一代科研人员,到年轻的80后,我们听到最多的是两句话,一个是“艰苦奋斗创业”,另一个是“创新驱动发展”。

搬迁至今,中棉所从未离开过安阳,就像一个“棉花巨人”,“心脏”始终稳定在我国棉区中心,而中棉所的科研基地遍布我国棉区各地,就像“巨人的手脚”始终扎根在棉花主产区的各个角落。一代又一代的科技人员,秉承“艰苦奋斗、甘于奉献、勤于实践、勇于创新”的精神,紧密围绕国家重大战略需求,以培育棉花新品种为主线,将创新驱动发展战略贯穿于中棉所的成长和发展历程中去。56年来,中棉所共培育出88个不同类型的棉花品种,在我国棉花产业的发展过程中起到了里程碑的作用。

创新驱动发展,服务产业大需求

科技创新的最终目的是为了服务产业发展的大需求。几十年来,中棉所培育出的每一个新品种,都是围绕着我国棉花产业的发展需求,及时解决棉花生产遇到的实际问题,为棉花产业提供强有力的科技支撑。

走自主创新之路,培育国产转基因抗虫棉。从1992年开始,一场毁灭性的棉铃虫灾害使我国的棉花产业濒临绝境,致使部分棉田没有收成,大部分棉田减产50%以上。两三年期间,我国的棉花种植面积从1亿亩锐减到6000万亩,国家与棉农的经济损失超过400亿元,纺织工业停顿、出口创汇大幅缩水,全国棉花产业面临极大困难。

回忆当初棉铃虫的危害,中棉所一位专家形容是“惨不忍睹”:那年棉铃虫真多,晚上开车从棉田回所里,顺着车灯的两条光柱看上去全是密密麻麻的虫子。打多少药都不起作用了,因为虫子已经产生了抗药性。当地的农民说,“把幼虫抓住泡在农药里虫子都不死,把虫子扔到地上,鸡一吃就死。”更可恨的是棉铃虫不仅吃光棉叶,还要啃食棉蕾,眼看着收成落空,棉农只好忍痛将棉花成片地拔掉当柴火。

“谁能治住棉铃虫,奖励100万元。”一位上级领导为此公开发出悬赏令。

美国一家公司乘虚而入,凭借其成熟领先的高新技术优势,成功培育转Bt基因抗虫棉,并迅速在我国河北、安徽两省成立子公司,到了1999年已占领我国95%以上的抗虫棉市场份额。

“你不得不承认抗虫棉的神奇,它含有人工转入的Bt基因,棉铃幼虫只要沾食棉叶,就会产生拒食性,最终活活饿死。”一位科研人员告诉记者。

然而接下来更严峻的是,如何遏制美国抗虫棉严重冲击下国内棉花品种市场的迅速流失。

面对我国棉花产业内忧外患的两难困境,中棉所毅然选择自主研发转基因抗虫棉,通过联合全国上中下游优势单位,紧密合作、协同攻关,于1998年成功培育第一个国审转单价Bt基因抗虫棉新品种——中棉所29。为缓解棉铃虫抗性上升,他们又与中国农科院生物所联合攻关,于2002年成功培育了我国第一个具有自主知识产权的国产双价转基因抗虫棉中棉所41,彻底打破国外抗虫棉垄断,成为世界上第二个拥有自主知识产权转基因抗虫棉的国家,抗虫棉自主创新之路也由此成为我国协同创新的成功典范。

推动麦棉耕作改制,缓解粮棉争地矛盾。20世纪70年代,随着“人增地减”,粮棉争地的矛盾日益突出。因为传统棉花品种的生长期长,播种要在每年的四五月份,而这个季节的小麦还未成熟,所以一块地要么种小麦,要么种棉花,“鱼与熊掌不可得兼”。农民渴望麦棉双丰收,既有粮食吃,又能有钱花,而国家也亟需解决日益突出的麦棉争地的矛盾,增加复种指数和争取粮棉双丰收的需求异常迫切。改棉花一年一熟为棉粮一年两熟的耕作制度势在必行,而早熟品种是关键。中棉所率先启动了棉花早熟育种技术攻关。1975年通过引进东北特早熟棉区的亲本材料,历经5年筛选,于1980年成功选育出变异株509,继而培育成功中棉所10、16和36为代表的早熟棉品种,实现了一年两熟耕作改制植棉史的三次突破。

中棉所10的育成,开启了我国短季棉育种的先河,掀起了黄河流域棉区耕作改制的高潮,促进了我国粮(油)棉两熟栽培的发展,成为黄河、长江两大流域麦(油)棉两熟的主要短季棉品种,并在北部特早熟棉区迅速推广,将历来麦棉两熟的北限自淮河—秦岭一线向北推至安阳—济南一线,由北纬33度向北推到36度。上世纪80年代,枯黄萎病的蔓延逐年加重,中棉所改进了中棉所10的早衰、感枯黄萎病等问题,培育成功了早熟与抗病的中棉所16,迅速大面积推广利用,于1995年荣获国家科技进步一等奖。

攻克棉花“癌症”难题,挽救新疆棉花产业。棉花黄萎病是世界公认的棉花“癌症”,一般减产20%~30%,严重时可达60%~80%,甚至绝收。我国棉花生产经常受到枯黄萎病的危害,到20世纪80年代初期,棉花枯黄萎病发病面积占全国棉田的1/4左右,每年皮棉损失近亿公斤。如何解决问题,品种先行是关键。在诸多抗病品种中,中棉所12、17和19等品种发挥了重要作用,分别获得国家科技大奖。

新疆是我国最大的棉花生产基地,2012年棉花总产已占全国总产的50%以上。然而,在新疆棉区的发展过程中,中棉所系列品种发挥了举足轻重的作用。上世纪80年代末,新疆棉区病害严重,当地品种大幅度减产,棉花生产严重受挫。通过引种中棉所12、17和19等品种,挽救了被病害所困扰的新疆棉花产业,稳定并发展壮大了新疆棉区。2000年后,中棉所35成为新疆棉区最大的主栽品种,连续7年占南疆棉区种植面积65%~70%。

坚持原始创新,抢占科技制高点

作为唯一的国家级棉花专业科研机构,中棉所牢记历史使命和社会责任,坚持面向国家战略需求,面向世界科技前沿,以优异种质材料驱动品种遗传改良,以基因组计划规划分子育种蓝图,以高效理论技术支撑生产可持续发展,经过几代人努力,大幅提升创新能力,实现科技创新整体跨越,在重大公益性创新和重要基础前沿研究领域取得了一批重大创新成果。

牵头棉花基因组测序,抢占国际科技前沿。生物遗传资源是全世界各国科学与经济发展竞争最为激烈的领域。通过全基因组测序是获得遗传资源最快的手段之一,并且也是建立一个国家在学科上的优势地位、长期的科学技术平台和可持续发展最为有利的途径。破解棉花基因组信息,从基因组水平解析其高产、优质、抗逆遗传机制对提高棉花产量和品质具有重要作用。

2007年12月,由中棉所牵头,自筹经费数千万元与美国农业部南方平原研究中心、华大基因合作,启动了“棉花基因组计划”,在国际上首次开展棉花全基因组测序。研究团队采用全基因组鸟枪法结合新一代的高通量DNA测序技术,对主栽棉花物种D亚基因组的供体——雷蒙德氏棉进行了全基因组测序。2012年8月,中棉所在国际上率先完成二倍体棉花(雷蒙德氏棉)全基因组遗传图谱(草图)的绘制,该成果发表于国际权威学术期刊NatureGenetics。研究表明,基因组包括了40976个蛋白质编码基因。2014年4月,亚洲棉(A基因组)全基因组测序组装已全部完成,相关研究结果近期将在NatureGenetics发表。以上成果的取得,为我国在世界棉花基因组学研究方面占得先机,标志着我国棉花基因组学研究取得了国际领先的地位。棉花基因组信息的获得,为挖掘与利用棉花纤维发育、雄性不育、耐盐碱、抗病等重要功能基因提供前所未有的机遇,为实现全基因组设计育种,实现农业科技的“顶天立地”奠定了基础。

矮化材料有望助力棉花生产机械化。我国棉花生产一直沿袭以手工操作为主的劳动密集型作业模式,棉花生产人工费用占生产总成本的50%以上,是粮食的3~4倍。人力投入成本高,植棉效益低已成为制约我国棉花产业发展的瓶颈因素。中棉所继转基因抗虫棉之后,利用转基因技术创制了棉花矮化材料,为培育合理株型的机采棉开辟了新途径。目前正利用该材料培育出适于密植的稳定株系,为棉花生产全程机械化奠定了基础。

在中棉所的育苗温室大棚里,记者看到几垄奇特的棉花,株高不过半米,全都长得笔直,叶片比常规棉花也要小很多,有几株已经吐出了雪白的棉朵。研究人员告诉我们,利用矮化基因从遗传上调控棉花株高,选育出株高适当、株型理想的品种,有利于充分利用光热资源和棉花开花成铃的时空优势提高棉花经济系数,又可减少化学调控和人工调控,降低棉花生产成本,提高植棉经济效益。该基因的发现为提高育种效率,培育机采棉品种,实现棉花生产全程机械化提供了遗传资源,在植物的遗传改良、新品种培育和应用方面具有广阔的应用前景。该研究成果已发表在国际知名杂志NewPhytologist上,并申请国际专利。

光敏芽黄不育系创新突破杂交棉制种瓶颈。杂交棉具有高产、优质、抗虫等超亲杂种优势,通常比常规品种增产15%以上。目前,棉花杂交种的生产主要通过人工去雄、授粉制种,工序繁杂、费工、费时。随着人工制种成本升高,杂交种价格持续提高,生产应用与推广受到限制。因此,选育出使杂交种生产更简捷的不育系,提高制种效率,是解决棉花杂种优势利用的首要任务。

航天诱变育种能产生大量的变异,为作物育种提供了新的思路和方法。在国家863计划等项目的支持下,中棉所将10个品种通过实践八号育种卫星搭载,从中发现一株带芽黄标记的棉花光敏不育突变体。经过八年选育,得到遗传较为稳定的遗传材料中9106。该材料育性由光照时间调控,在海南光照条件下(短日照)表现可育、在安阳光照条件下(长日照)表现不育、杂种F1代可育率达100%。利用该不育系,可以在海南三亚等地区高效率繁殖不育系;在河南安阳等内陆地区高效配制杂交种。与此同时,该材料具有子叶芽黄性状,可早期鉴别不育系,大大降低杂交种制种成本。目前,研究团队已利用该不育系选配了部分优势杂交组合,最高优势组合可增产17.4%,有望近期获得大规模应用,从而加速强优势杂交棉品种的推广应用。

推进协同创新,发挥国家队引领作用

作为棉花科研领域的国家队,中棉所始终坚持与我国棉花科研院所、高等院校、棉种企业等积极开展科技合作,形成协同创新网络,建立协同创新平台,共同攻坚克难。通过搭建棉花科技公益服务平台,实现资源有效共享。注重机制体制创新,与时俱进,适时推出重大改革举措和制度创新,为整个棉花产业链的可持续发展保驾护航。

全国一盘棋,构建高效协同创新网络。走进中棉所科研楼的棉花规模化转基因平台的组培室,眼前呈现的完全是另外一番神奇。在这里,没有试验大田、育苗温室中成行成片的棉株绽蕾吐絮,只有铁架上一层又一层密密麻麻排列的组培玻璃瓶。瓶内逐个编码、依次放置的,是植入目标基因的棉花内茎微段、产生胚芽表达的胚状体、长出完整茎叶的再生苗。组培室的科研人员比喻说,这里好比一个超高产的植物生命孕育工厂,通过农杆菌介导、基因枪轰击、花粉管注射等基因转移手段,大规模创制生成棉花转基因育种新材料。

上世纪90年代,面对国外抗虫棉对我国棉花产业的严重冲击,中棉所积极发挥国家队作用,联合国内多家高等院校、科研机构开展协同攻关。先后承接了上游北京大学、清华大学、复旦大学、中国农业大学、中科院上海植生所、微生物所、中国农科院生物技术研究所、山东棉花研究中心等30余家在基因挖掘和构建的优势单位,联合了山东、安徽、湖北、新疆等全国11个主产省在遗传转化、新品种培育、新材料创制等应用研究方面的优势单位,通过科研合作、协同攻关,成功培育具有自主知识产权的国产双价转基因抗虫棉中棉所41。中棉所41作为抗虫棉骨干亲本材料被全国20多家育种单位应用,育成新品种(系、组合)54个,其中通过省级以上审定的杂交种11个,常规新品种1个,有力地促进了我国转基因抗虫棉新品种的培育,推动了我国棉种产业的快速发展,成为所校协同创新、联合科技攻关的成功典范。

为了突破棉花生物技术、棉花功能基因的验证和棉花相关基因克隆等研究领域的障碍和瓶颈,中棉所联合了5个院士团队、2个“千人”团队在内的30余家上游基础研究单位和下游30余家育种单位,建立了以棉株叶柄组培体系为主的棉花规模化转基因技术平台,形成了棉花“基因转化—种质创新—品种培育—产业化”的研发体系,实现了国内棉花研发力量上中下游的优势互补。年产转基因植株1万株以上,年转化验证外源基因160个,利用该技术体系已获得转基因棉花材料2000余份。截至2012年,培育“中棉所”系列抗虫棉品种42个,累计推广面积超过1亿亩,约占国产抗虫棉推广总面积的1/3,在国产抗虫棉市场占有率从1999年5%上升到2012年98%的过程中发挥了主导和引领作用。此外,利用该技术平台还创制了优质纤维、大铃等第二代转基因棉花新材料,并达到国际领先水平,相关转基因材料已发放到全国32家棉花育种单位,预计未来8~10年将有60%左右的棉花品种具有该材料遗传背景,对摆脱高端原棉长期依赖进口的被动局面具有重要意义。

所内一体化,打造内部协同机制。中棉所经过多年发展培育,已形成包括品种资源、生物技术、遗传育种、耕作栽培、植物保护、纤维品质检测中心等在内的较为齐全的学科设置,自身结构合理的科研队伍。在科技创新工程的带动下,在充分认识和把握农业创新活动规律的基础上,以满足国家战略需求,适应世界科技发展态势,适应多学科综合和战略高科技发展为出发点,不断凝练科技创新目标,调整学科领域方向,优化研究机构设置,现已组建了涉及研究开发上中下游的12个创新团队,并建立了以关键技术突破为研究目标的高效的内部协同机制,即“产业链”式科研组织方式。将整个产业链划分为理论、技术、材料、基因、产品、方法等6个链环,环环相扣,环环促进,各个科研环节紧密配合,联合攻关,进而提高全所的整体创新能力。

探索创新体制机制,提高自主创新活力。中棉所坚持以深化改革为动力,在56年的发展中已形成了以人为本、绩效优先、公平竞争、重在贡献的管理体制。在中国农业科学院科技创新工程的推动下,中棉所与时俱进,适时推出重大改革举措和制度创新。

他们建立了以“按需设岗、按岗聘人、岗位固定、人员流动”为主要内容的岗位聘用制和项目聘用制相结合的灵活用人机制,形成人员能进能出、职务能上能下、待遇能高能低的新局面;通过实施“青年人才战略”、“50计划”、“研究生倍增计划”,加强对现有人员的继续教育培训,满足科技创新工程对科技和管理人才素质及能力的要求;为了满足科技创新对人才的需求,中棉所制定了“青年英才计划”岗位设置方案和弹性引智方案,“刚性”和“柔性”人才引进措施并进,提升人才队伍的整体水平;为提高全所科技人员的工作积极性,针对不同序列建立了个性化和共性化相结合的绩效考评指标机制,完善了与岗位职责、工作业绩、实际贡献紧密联系和鼓励创新的“三元”结构工资制度,制定了重大科技成果奖励办法。

尤其是针对不同序列建立了个性化和共性化相结合的绩效考评指标机制,按照所长李付广的话说,就是“让每一位科技人员都必须奋斗、自觉奋斗、都有奋斗的目标、都能用好每一分钱”。目前这些机制已初显成效,去年全所发表SCI论文45篇,是上年的3倍;申请国家基金项目比上年增加6项,许多团队主动提出到新疆去实施战略转移。在绩效工资上,去年,一个年轻的博士由于出色完成任务,拿到17万元。“比我这个所长拿的都多。”李付广的语气里透着欣慰。

展望篇:近年来,由于投入大、比较效益低,长江流域、黄河流域棉区植棉面积持续萎缩,我国棉花产业受到新的挑战。中棉所顺应棉花产业发展新形势,谋划未来棉花产业新格局,一个“东移、西进、北上”的战略调整构想正在形成

忽然有一天,中棉所的人发现,研究所周边种的棉花越来越少了。

进入21世纪以后,由于国家对种粮食的各种补贴越来越多,加上农业科技的应用减轻了种粮的劳动强度,棉花种植劳动强度大、比较效益低的劣势愈加明显,长江流域和黄淮海流域棉区越来越多的农民不愿意种棉花了,这给我国的棉花产业发展提出了新的课题。

这一课题同样也摆在中棉所人的面前:当年我们离开北京来到这里,不就是因为这里是棉区、有棉花吗?从喻树迅院士手中接过所长接力棒的李付广把发展的目光投向更广阔的领域。棉花具有较强的耐盐碱、耐干旱、耐瘠薄的能力,是开发利用盐碱旱地的先锋作物。我国华北和西北地区大量闲置未用的旱地盐碱地,成为了可利用的潜在耕地资源。因此,大力开展我国盐碱旱地植棉新技术研究集成、抗旱耐盐新品种培育与示范推广,是当前我们必须面对和亟需解决的重要问题。为了国家的棉花安全,必须增强紧迫感,实施棉花主产区的战略转移,加快寻找和建设棉花主产新区。于是,一个“东移、西进、北上”的战略调整构想逐渐形成。

东移,在东部滨海盐碱地上种棉花

第一道目光锁定在东部滨海盐碱地带。

棉花是唯一既抗旱又耐盐碱的农作物,多年来,中棉所培育了多个抗旱耐盐碱的优质棉花新品种,其中“中棉49”因抗旱耐盐碱被列为新疆主推品种之一,在西部盐碱旱地种植表现出良好的性能。我国东部沿海地区有着广大的盐碱地,这些耕地不适宜发展粮食生产和经济作物,却适宜种植耐盐碱的棉花品种,这样既能保持我国棉花产业的可持续发展,同时也可以通过做种植棉花,改善当地土壤条件。

西进,在新疆发展规模经营,提高棉花生产现代化程度

第二道目光锁定在新疆。

20世纪90年代以来,新疆棉田面积平均每年以15.1%的速率增加,目前已成为我国棉花生产的重心,2012年,新疆棉花总产已占全国棉花总量的57%。2013年8月底,李付广带领班子与职能部门成员及育种家11人对新疆棉区进行了深入调研,并发动广大科技人员开展新疆发展战略研讨,共谋新疆发展,最终形成“科研唱戏、产业搭台”的发展思路,成立了新疆科研中心筹备推进工作组,统一规划新疆机构设置与工作方案。2013年底至2014年初,先后与新疆生产建设兵团第八师和一师阿拉尔市签署棉花科技战略合作协议并建立“中国农业科学研究院棉花研究所石河子研究中心”和“中国农业科学院棉花研究所阿拉尔综合试验站”,旨在充分发挥双方优势,通过强强联合,共同推进双方在棉花科技与生产领域的全面合作,加快棉花科研成果的产出与应用,促进棉花产业升级发展,为社会创造更大的经济效益和社会效益。

让李付广更为看重的是,地广人稀的西部地区适宜大规模种植和机械化作业,将为棉花种植从传统型向现代农业发展提供更广阔的空间。

北上,让内蒙古内陆旱区遍地棉花盛开

第三道目光锁定在内蒙古的阿拉善地区。

内蒙古西部的阿拉善盟地处盐碱干旱和沙漠滩涂地区,与新疆的北疆的气候、光热资源环境类似,具有发展棉花生产的优势和潜力。中棉所在当地的大面积试验种植表明,籽棉产量达到523公斤,全生育期用水量不及玉米一半,经济效益是玉米的2~2.5倍。如果能在当地建成500万亩的棉花产区,就相当于内地可以调减1000万亩棉田发展粮食生产。

在李付广展示的PPT上,我们能清晰地看到未来我国棉花产业的新布局:长江流域和黄淮海流域传统棉区渐渐隐去,而在内蒙古阿拉善地区西引新疆,东连滨海,形成一个横贯我国东西的狭长的棉花产业带。这是一个极具创新的庞大构想,如果能够实现,将对我国的耕地利用、粮食安全,以及棉花生产格局产生深远和重大的影响。有关的分析论证,正在加紧进行。

对于这个战略调整,李付广和中棉所的科研人员有着足够的信心。长期以来,中棉所在盐碱旱地植棉技术方面积累了丰富的经验:推广了“矮、密、早”地膜覆盖栽培技术,并在此基础上发展了宽膜植棉技术;大力发展了棉花膜下节水滴灌技术,以及与此相配套的测土配方施肥技术的大力推广;研发了多项能够快速洗盐、增强淋盐、高效控盐的滨海盐碱地水盐调控关键技术,并集成构建了滨海盐碱地耕层高效控盐的水盐调控综合技术模式;初步完成了滨海盐碱旱地棉花轻简化、规范化栽培管理技术,为盐土地区农业生态环境改良和盐碱地植棉提供了技术思路。目前,中棉所利用转基因技术,将抗旱的TPS基因和EDT1基因转入棉花品种,创制了抗旱转基因棉花新材料。经全生育期连续抗旱鉴定,表明这些转基因材料的抗旱效果显著。通过科技实施,将逐步降低北方盐碱地盐渍化程度,使部分次生盐碱地得以有效改良,以提高盐碱地旱地土地资源的利用率,扩大我国有效耕地面积,为我国棉花种植区的调整提供技术和品种储备;从而缓解粮棉争地矛盾,确保我国农业可持续发展。

一场透雨过后,位于白璧镇的中棉所棉花实验基地散发着泥土的潮湿,又到棉花的种植季节了,不久,这里的田野上又该出现中棉所科研人员忙碌的身影。自从56年前他们在这里播下第一粒棉花种子,这样忙碌的身影就一直延续至今,从未间断。如今,这粒种子正在我国棉区遍地开花,长久不衰。

在我们结束采访,离开中棉所的时候,回头望去,镌刻在中棉所产业大楼上的那十六个字在阳光照射下夺人眼目:“艰苦奋斗、甘于奉献、勤于实践、勇于创新。”而喻树迅院士的那番话仍在我们心中久久回荡:“中国人能解决自己的吃饭问题,也能解决自己的穿衣问题!”

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